潮汐锁定,两千多度的高温,熔岩遍地。这样的行星还能用来干什么呢?
美国航空航天局“斯皮策太空望远镜”最近对系外行星中一个“超级地球”的表面温度进行了首次测绘。这个行星的体积大约是地球的两倍,测绘结果表明其两个半球的温度差异非常大,原因则有可能是那里存在着熔岩流。
“人们对这个行星的看法在不断地发生变化,”论文的主要作者、英国剑桥大学的Brice Olivier Demory说,“新发现表明其夜半球的温度就已经很高,但其昼半球的温度更高。这说明这个行星无法有效地将热量带往全球,而出现这种情况可能有两种原因:一是这个行星的大气层只在昼半球存在;二是这个行星表面存在着熔岩流。”
这个炽热的超级地球名为“55巨蟹座e”,和地球相对较近,大约只有40光年。
它和它的主星距离非常近,公转周期只有18个小时。正因如此,这个行星是被它的主星潮汐锁定的。
这种情况就像月亮之于地球一样,永远只有一个半球朝向它的主星,所以“55巨蟹座e”的一个半球永远是白天,温度极高,而另一个半球永远是黑夜,温度相对较为凉爽。
▲“55巨蟹座e”艺术想象图
“斯皮策太空望远镜对‘55巨蟹座e’的相位进行了观察。这样的相位和月相原理是一样的。人们同样可以将这个小小的系外行星相位分成上弦、下弦、新相和满相,”Demory说,“通过这样的观察,人们能够为这个行星制作出一幅热量地图,了解这个行星表面最热的地方在哪里。”
斯皮策太空望远镜在红外波段上,对这个行星进行了总计时长达80个小时的观测,期间行星围绕其主星运行了多次。
科学家利用获得的数据,对整个行星表面的温度变化进行了测绘。令人震惊的是,人们发现这个行星的两个半球温度差异极大,昼半球的最高温度将近2427摄氏度,而夜半球的最低温度“只有”1127摄氏度。
▲斯皮策太空望远镜在红外波段上观测到的“55巨蟹座e”亮度变化
下边这段动画展示了“55巨蟹座e”这颗体积两倍于地球的系外行星。观测结果表明,这个行星一侧的温度要远远高于另一侧,而这种现象可能是熔岩流造成的(点此观看视频)。
这一发现表明,“55巨蟹座e”夜半球的温度要明显低于昼半球,这个行星上的热量没有均匀地分布到全球。这与之前人们的猜想不同。
此前人们认为,浓厚的大气和强风,会把热量扩散到行星全球。但事实上,这个行星的大气并没有那么浓厚,而且这个行星表面可能存在着大量的熔岩流,这些熔岩会在夜半球凝固,进而阻断热量的传递。
“‘55巨蟹座e’的昼半球可能存在着许多熔岩河和极度炽热的大型熔岩湖,但在其夜半球,熔岩流就会硬化,就像我们在地球上看到的那样,”比利时列日大学的MichaelGillon这样说。
与此同时,斯皮策太空望远镜还发现,这个行星昼半球的最热点与之前人们的预计相比发生了偏移。通常人们认为,最热点就在主星的直射点上,但实际情况并不是。这表明其昼半球的热量循环受到了一定限制,也有可能与其表面的高温地貌,如熔岩流有关。
相关论文发表在3月30日的《自然》杂志上。
本文来源:不详 作者:佚名